2022 05月23日
作者: 显示行家
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液晶显示(一)-----LCD显示简介

       LCD显示器是目前市面应用最广泛的人机交互界面,广泛应用于手机、智能穿戴、仪器仪表、智能电视,可以说只要需要显示的地方,都有可能用到某种型号的LCD显示器。这里简单介绍下LCD显示器和OLED显示器,具体显示原理请查阅相关资料。

一、术语

LC-----液晶(Liquid crystal),是一种介于固体和液体之间的物质。通过外加电场可以改变液晶分子的排序方向,实现相当于开关的作用,让光线通过(ON)或不通过(OFF),从而使对应的像素点呈现显示或非显示状态。液晶显示器就是利用液晶分子这个特性实现显示的,LC是制作LCD的核心材料。

LCD----液晶显示器(Liquid crystal display)。包括单色LCD(Mono LCD,只能实现黑白单色显示)、TFT LCD(薄膜晶体管LCD,可实现全彩/真彩显示)。

ITO GLASS----ITO玻璃(氧化铟锡玻璃),具有导电性,在ITO玻璃上制作需要显示的电极(像素),实现需要呈现的显示图像。ITO玻璃是制作LCD的基础材料,有点类似于制作PCB用的覆铜板。制作LCD需要2片ITO玻璃,一片作为行电极,另一片作为列电极,2片玻璃之间形成3-5um的封闭空间,LC就注入到这个密封的空间里。

POL----偏光片(Polarizer),作用是让没有方向性的光源通过偏光片变成有方向性的光源,对应上LCD相应的像素点,让人眼能够看见LCD的显示状态。因为LC本身是不发光材料,必须借助外部光源,肉眼才能看到显示。所以如果没有偏光片,即使 LCD通电工作,我们也看不到显示状态。偏光片也是制作LCD的主要材料,同样偏光片也需要2片,分别贴附于上下2片ITO玻璃。

Viewing Angle----视角方向,LCD受到液晶分子扭曲角度的限制,不能像LED显示器一样实现360度全方位可视,只能在某个方向一定范围内呈现最佳显示状态。通常用时钟盘面6,12,3,9四个时间方向标识LCD视角方向,应用最多的是6点和12点方向视角。目前采用特殊的工艺,IPS的TFT可以做到接近全视角的状态,成本会上升不少。

Respones Time----响应时间,通常指LCD从上电开始到呈现最佳显示状态所需要的时间(Von 10%-->Von 90%的时间),这个时间越短说明响应速度越快,显示屏的刷新速度就越快。我们时常看到的LCD显示有拖尾现象就是响应速度慢导致的,特别是在低温环境下,这种现象会明显。目前LCD的响应时间还是比OLED和LED要长些。通常在ms级,OLED和LED一般都能到us级别。

Frame Rate----帧频,也就是一秒钟内能传输的图片数量(图片帧数/时间(s)),也可以用FPS表示。如60FPS表示1秒内完成60帧图像的显示或传输;一般100FPS相当是人类视觉反应的临界点,高过这个值,基本上感觉不出差别了。

*注意,显示器的刷新频率跟LC的响应速度有关,通常制作LCD时就定好了刷新频率(通常有60HZ、80HZ、100HZ、120HZ),只有图像帧频跟显示器的刷新频率相配的情况下,才能实现正常视频播放。

Backlight----背光源,前面说了LC本身不发光,所需的光源一是来自自然光,另外就是人工制作的背光源。背光源可以根据显示要求制作成不同颜色。注意在反射式LCD应用中是不需要背光源的,它是利用自然光线的反射原理在人眼成像。

Color Film----彩色滤光膜,是TFT显示器实现彩色显示的主要材料。

Control IC----控制芯片,要实现LCD的显示功能,仅仅只有LCD本身不行,还需要外部控制驱动电路,通过对LCD专用芯片的操作,才能完成LCD显示功能。根据显示功能不同,控制驱动芯片的选用也不同,目前各种LCD控制驱动IC型号很多,后面陆续介绍。

OLED----有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),自发光显示,不需要背光源,只需要1张偏光片(贴正面)。

PM OLED----被动式OLED(无源驱动passive matrix),主要应用单色小尺寸,小型仪器设备等。

AM OLED----主动式OLED(有源驱动active matrix),主要应用彩色中大尺寸,高端手机、电视等。

二、LCD与OLED对比参考表

LCD-OLED对比.png

从对比表中可以大致了解LCD和OLED的一些差别,具体到应用时应根据实际需求选择合适的显示方案和器件。



  

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